DEG 发电机只需一滴水即可为 100 个 LED 提供动力

由香港城市大学（城大）科学家领导的研究小组开发出一种新型水滴（DEG）发电机。

DEG发电机的结构类似于晶体管： 允许非常高的能量转换效率。其瞬时功率密度较之提高数千倍 发电机 具有不同的结构。

这一突破性的成果有助于推进水电科学研究。

结果是美国，中国和香港三所大学共同努力的结果。 确切地说，它是由教授进行的 王传凯 城大机械工程系主任 教授与他合作 曾小成 来自美国内布拉斯加大学林肯分校。随后教授开发了该项目的第三阶段 王中林北京中国科学院纳米能源与系统研究所创始所长兼首席科学家。

他们的发现 发表在最新一期权威科学杂志《自然》上 标题 “具有高瞬时功率密度的滴水发电机。”

DEG发电机的工作原理

La 图一个 是 DEG（液滴能量发生器）的示意图：涂有氧化铟锡 (ITO) 并包裹有聚四氟乙烯 (PTFE) 薄膜的载玻片，其顶部放置有铝电极。此外，水滴充当晶体管的栅极，并在撞击玻璃表面时完成电路。那里 图b 是显示在玻璃基板上制造的四个平行 DEG 装置的图像。

与其他发电机的区别

当液滴撞击表面时，基于摩擦起电效应的传统液滴能量发生器可以通过接触起电和静电感应产生电力。然而，表面产生的电荷量受到界面效应的限制，导致能量转换效率相当低。

为了提高转换效率，研究团队花了两年时间开发DEG。 它的瞬时功率密度可以达到 50,1瓦/平方米。比同类设备高出数千倍，能量转换效率也明显更高。

王教授指出，这项发明有两个关键因素：

1. 连续的液滴撞击PTFE这种几乎具有永久电荷的材料，为高密度表面电荷的积累和存储提供了新的途径。
2. 当水滴不断撞击PTFE表面时，产生的表面电荷积累并逐渐达到饱和。

这一新发现帮助克服了以前发电机的所有问题。

研究表明，从15厘米高处释放的一滴水可以产生超过140V的电压，可以照亮100个LED小灯。

王教授表示，希望这项研究成果能够帮助收集水能，解决全球可再生能源短缺的问题。他相信，从长远来看，新设计可以应用和安装在使液体与固体接触的各种表面上。这样就可以充分利用水中的低频动能。

一个例子？你想要多少？渡轮船体的表面、雨伞、窗玻璃，甚至瓶子的内部。

使用这种DEG发电机，任何与液体接触的物体都可以产生能量。